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日志

AMOLED对眼伤害很大吗?

已有 148 次阅读2017-12-1 23:25 |个人分类:杂七杂八

原文地址

下面就是我和许多消费者共同的体会:
我从2016年8月开始使用三星系列手机,从Note5一直用到s7e。

直至前不久,我偶然查了查为什么我使用手机没多长时间就会觉得累眼的问题,一位吧友提供的关于AMOLED屏背光普遍采用低频PWM调光的信息引起了我的注意。

因为我6月份查出来眼底早期黄斑变性,当时就非常注意眼睛的保养,对于电子产品都做了一些研究,包括一直使用的护眼模式——目前学术界公认的蓝光波段对于人眼底视网膜损伤的结论已经非常肯定了,这点我感觉做的还好。

但是在使用三星手机的过程中,我越来越注意到一个现象,在使用手上的三星S7E一段时间之后(常常不到一个小时),眼睛就会有明显酸痛的感觉,有时伴有轻微头痛。然而回去使用我的AOC显示器(调光方式不同)几个小时都不会有如此明显的感觉。同样的,在我换成了努比亚Z17s(JDI的LCD屏幕,DC调光)之后,也能明显感受到两者在观看时的体验差异。

因为自己学的是电子专业,对PWM技术有相当的了解,我大概就已经能猜到为什么我的眼睛会这么容易累了。果不其然,在百度和谷歌查阅了相关资料之后,发现低频PWM调光确实早已被指出对人眼有一定程度的危害性,这点不仅仅是国内的有关报道屡见不鲜,国外的一些研究机构和行业协会都已明确指出了这点。

具体如下:

先简单解释一下PWM调光原理
我们的显示器是可以调节亮度的,目前主流显示技术的亮度调节原理是这样的。

一个是DC调光,显示器需要调节LED发光的亮度,通过电流来调节亮度。

不过DC调光比较复杂,为了节约成本,对于屏幕亮度的调节,许多厂商会选择采用闪烁的方式来解决。LED光源的亮度是一定的,让LED光源不断的开启和关闭,通过调节开启时间和关闭时间的长短,来调节屏幕的亮度。
具体的过程是这样的,比如LED背光闪烁1000次,其中500次开启和500次关闭,如果开启的时间停顿1秒,关闭的时间停顿0.5秒,这时的屏幕亮度就要比开启和关闭停顿时间一样的背光系统强。这样用户在调节屏幕亮度的时候,实际上亮度的明暗得益于LED背光闪烁的变化。其实这种调节方式,在业界就叫做PWM调制(脉冲宽度调制)。

面对这种显示屏,眼睛比较敏感的用户,就可以看到闪烁的问题,因为PWM突然的明暗调节对眼睛造成了冲击。其实我们也可以做这样一个测试,在调暗屏幕亮度的时候,使用手指在屏幕晃动,会看到明显的残影,而亮度高的时候,则是扇形的画面。

低频PWM和CRT一样,明暗的变化使得人眼肌肉频繁动作,不仅容易导致疲劳,时间久了对视力也有一定伤害。目前的显示器市场对于这类参数的公布,还没有统一的规定,厂商和经销商主动弱化这个概念,屏库网上也没有登入各个屏幕具体的调光方式,从而导致了目前多数人对PWM调光认知的缺乏。

三星AMOLED屏幕具体参数
Notebookcheck网站给出了市面上主流采用PWM显示屏的电子产品具体参数
其中我们可以看到三星系列手机以及其他采用三星电子提供的AMOLED屏的手机几乎全部采用低频PWM调光技术,同时频率大多在240Hz左右。具体完整的参数只能有具备测试条件的实验室获得,普通消费者无法得知这类情况,建议有关部门考虑加入频闪安全的相关标准和相关参数认定。


行业内和学术界对频闪对人眼危害性的态度已明确
目前,行业专家也一致认为频闪效应的危害主要是这种视觉伪像会带来一系列问题,SafetyatWork中提到,虽然人眼识别不到的一些灯光频闪,但是会让视野内飞快旋转的机器出现视觉上变慢或者静止的假象,这种现象是非常危险的,极易造成事故。

生理上的问题主要如下:

1诸如头痛、偏头痛、恶心、视觉紊乱等生理问题
  美国头痛学会指出许多偏头疼患者对光线更敏感,尤其是眩光,带闪烁的明亮光源能引起偏头痛,并且低频闪烁比高频闪烁更严重;一些闪烁的荧光灯或者电视屏幕都会引起类似偏头痛的症状,许多研究也表明对于这些闪烁诱发的偏头痛患者,他们的脑电反应化(EEG)通常会跟那些没有偏头痛的不一样。但是,究竟是闪烁光源的那些因素导致的生理不适,还没有得出确切结论。
2.用眼疲劳、视力下降
照明等光闪烁,往往会影响到人类的工作效率。在研究闪烁对人们疲劳程度的影响时发现,可见闪烁造成的精神疲劳都很小,而造成人体疲劳的主要因素是工作内容;非可见闪烁可以影响眼球的运动轨迹,影响阅读并导致视力下降。和Wilkins等人的研究均表明在频率更高的闪烁光源下进行视觉相关作业性能会比低频光源表现的更好。

另外IEEE相关学术报道也是见诸报端:
本文介绍了LED照明的功率电子设计师针对与闪烁相关的健康问题,展示了现有的LED照明技术有时会在可能引起人类生物响应的频率上提供闪烁,并讨论了在尝试减轻无意识生物效应LED照明。该论文代表了正在进行的IEEE PAR1789工作,这对设计安全的LED灯驱动器至关重要。

IEEE Std 1789-2015 IEEE Recommended Practices forModulating Current in High-Brightness LEDs for Nitigat-ing Health Risks to Viewers[2]中
同时,邻国日本是亚洲最早淘汰白炽灯也是最早制订LED照明标准的国家。参照日本指定的行业标准,频闪波动参数需要<5%才能认为是安全的。
此外,美国LRC已发布了三项关于频闪的半导体照明系统和技术联盟(ASSIST)推荐方法, 其中一项关于可见频闪,两项关于频闪效应。

对于可见频闪,LRC定义了自己的频闪感知调制值Mp,它和IEC 的方法有类同之处。而对于频闪效应,LRC也类似于IEEE,按照风险等级给出了下图的指导。
♦ ASSIST给出的频闪效应可接受范围图

上述各个标准的关注重点不同,计算方法也往往大相径庭。目前行业尚无对此的严格规范。
国标GB/T20145-2006 灯和灯系统的光生物安全性只是作为强制性标准,并且在仔细阅读国标之后,并没有发现对于任何对于LED频闪问题的研究和规范。而欧洲已推出强制性标准为 评价灯具及灯具系统光生物学安全的指引,IEC62471-2灯和灯系统的光生物安全性—关于非激光的光辐射安全的制造要求指南等待。
值得注意的是,以上是对LED频闪的相关研究,具体到LED显示屏频闪对人眼危害的相关研究更是又之又少。由于国内没有强制规定,国家都没有重视,企业自然也没有必要规范显示屏性能。考虑到许多行业规范需要政企联合制定,最有可能的是此类问题并没有受到重视而至。

央视今年的315曝光:LED灯频闪可致头痛 肉眼无法辨别
虽然说的是护眼灯,但是本质上都是一样的。LED背光,照明等这类光学半导体都存在光生物效应,频闪是一个不容忽视的问题。

此外国外著名的XDA论坛大佬,也在积极适配调节高频PWM的内核,以求获得舒适体验,这点无需多说,玩机多的人都知道XDA,在之前已经适配搭载8890的三星s7e手机,可将频率调节至800Hz甚至以上。不过负面作用就是缩短了显示屏寿命,色温偏离等问题。

XDA论坛上,许多人抱怨PWM调光给他们带来的问题:


关于此我做了一个现实样本调查贴
链接如下:
不做不知道,一做吓一跳,绝大多数人对此都表示有相关症状,考虑到目前已达到的数百人的样本以及中外网络上越来越多的人表示有同样感受并且关注这类情况,已经可以认为在统计学上的事实成立,如果三星公司对此有异议,大可以做大范围调查。

好在这几年国内外陆续有人开始发现AMOLED屏幕的问题,不过在媒体大肆宣传A屏优点的大环境下,这些问题最终淹没在满满的媒体洪流中。

从日常许多人的实际体验来看,三星AMOLED屏采用的低频PWM调光等技术确实对相当一部分人群造成了困扰,并且主观上消费者普遍认为对于眼部健康具有一定程度的危害性。

更新:
其中值得的注意的是,由于目前行业和学术机构也未能确定LED频闪对于人眼具体危害的参数限定,其具体原因尚不明确。具体到采用三星低频PWM调光技术的手机,我和许多人的实际体验和目前几个行业标准的说法也有较大出入。(正在持续跟进)对此,我对三星AMOLED屏幕对我们的实际影响继续保持质疑,我希望有研究条件和资源的企业,政府,学术机构对此展开研究,给我们消费者一个说法。
我已经向notebookcheck发去请求测试具体频闪参数的邮件,后续待更新。
不过,光凭消费者自己的调查是远远不够的,如果三星或者行业机构不作为,这个问题不可能得到解决。


三星为什么没有做DC甚至不做高频PWM调光技术?目的何在?
IEEE PAR1789 《LED照明闪烁的潜在健康影响》给出了波动深度及频闪指数的“不可察觉”及“低风险”限制,并定义了波动深度[波动深度=(A-B) / (A+B)*100%] 和频闪指数[闪烁指数=Q1/(Q1+Q2)],但在实际应用中较难实现,主要是会增加LED光源的成本和体积。

放在手机显示屏里面,增加体积是不成立的,技术上没有任何一丁点问题,几乎所有LCD屏采用的都是DC调光,屏幕厚度依旧控制得当,大家的反应也是如此。如果因为显示等问题(国外XDA大佬猜测)放弃,并且甚至在媒体渠道宣传AMOLED 护眼,色域广,对比度高等等优势,引起消费者误解AMOLED屏幕对人眼百利而无一害,我觉得这是对消费者健康的不负责。

同样,即使退一万步来讲,为什么三星不考虑使用高频PWM调光,理论上3000Hz以上的PWM调光技术被认为是危害可以忽略不计的,也不需要经过频闪考核。理由也是同上,如果三星有什么“难言之隐”大可以大方地讲出来,不要等消费者集体反应了,公之于众了,仍然不愿意回应,这样会不可避免让广大消费者产生对三星电子产生怀疑。


对于三星考虑的原因,我认为有以下几点:
1. 推广自己的AMOLED屏幕,大力宣传A屏的优点。(这点从现有各大媒体和评测机构等宣传文案可以看出)
2. 利用低频PWM技术掩盖自己屏幕寿命较短等相关性能的不利事实。
3. 控制成本等等原因。
具体真实原因希望三星电子给出解释

业界集体沉默,厂商三缄其口,消费者还自我“反省”,这是时代的悲哀吗?
作为人们日常使用的最多的电子产品,显示屏的质量和参数是极为重要的,在目前技术不是大问题的情况下,三星如果因为自身原因不想做,并且没有切实保障消费者的知情权,是对广大消费者的不负责,这样的做法令人恶心。当然,如果三星能站出来证明自己的AMOLED屏幕的调光技术不会对消费者产生不良影响,我也欢迎。

作为行业的领头羊,三星有责任引领全行业关注大众消费者的健康问题,制订相关规范,切实解决自身屏幕PWM调光可能对部分消费者的健康造成困扰的一系列问题。

我不奢求得到什么,我知道我的能力有限,无法改变行业的大格局。而目前最重要的问题就是让用户对屏闪的问题拥有明确的认知。并且能够为了推动消费电子屏幕行业的健康发展贡献自己的一份力量。


对此,我正式向三星电子有限公司发出质询函,并提出以下几点要求:
1. 对于三星系列智能手机采用的AMOLED屏幕采用低频PWM调光方案给出解释,并向大众公示;
2. 对于目前已使用采用AMOLED屏幕的三星手机用户给出相关解决方案;
3. 对于此后继续使用相同方案的手机,应在使用指南(说明书)中显著标识此款显示技术可能带来的危害性。


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